Upload
satriya-wibawa
View
76
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
analisa scoring (penggerusan lokal) pada pilar jembatan yang berada di tengah aliran sungai
Citation preview
GERUSAN LOKAL
Teknik Sungai 2012-05-12
Mekanisme
Prediksi kedalaman gerusan
Pengendalian
Gerusan Lokal (Local Scour)
2012-05-12
2
Gerusan Lokal
Erosi Lokal (Local Scour)
2012-05-12 Gerusan Lokal
3
Pilar jembatan
gerusan
Pangkal jembatan
gerusan dan (kemungkinan) endapan
Penyempitan sungai
gerusan
Struktur hidraulik
gerusan dan (kemungkinan) endapan
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
4
Qs ≠ 0 pilar, pangkal jembatan
penyempitan alur
struktur hidraulik, bendung
2012-05-12 Gerusan Lokal 5
degradasi dasar sungai
gerusan lokal degradasi dasar sungai
Jembatan Kebonagung,
S. Progo, Yogyakarta
Jembatan Srandakan,
S. Progo, Yogyakarta
2012-05-12 Gerusan Lokal 6
Jembatan Kebonagung,
S. Progo, Yogyakarta, 2006
2012-05-12 Gerusan Lokal 7
gerusan lokal
gerusan lokal
Jembatan Kereta,
S. Comal, Jawa Tengah
Jembatan Trinil,
S. Progo, Magelang
2012-05-12 Gerusan Lokal 8
2012-05-12 Gerusan Lokal 9
gerusan lokal
Groundsill Kretek,
S. Opak, Yogyakarta
2012-05-12 Gerusan Lokal 10
Checkdam AP-D3 di S. Apu,
Magelang, Jan-2003
gerusan lokal
gerusan lokal
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
11
Kapan terjadi?
Apabila kapasitas aliran sungai untuk mengerosi
(menggerus) dan mengangkut sedimen melebihi
kapasitas untuk memasok sedimen.
Gerusan Lokal
apabila sedimen
terangkut dari gerusan
dan tidak ada
pasokan kedalamnya
apabila gerusan
mendapatkan pasokan
sedimen terus-menerus
dari proses transpor
sedimen di sungai
2012-05-12
12
Gerusan Lokal
Clear-water scour Live-bed scour
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
13
Qs,in
Qs,out Qs
Qs,in = 0 clear-water scour
live-bed scour Qs,in ≠ 0
Qs,in < Qs,out
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
14
Gerusan lokal di sekitar pilar jembatan
U/Ucr < 0.5 tidak ada gerusan
0.5 < U/Ucr < 1 clear-water scour
U/Ucr > 1 live-bed scour
U : kecepatan aliran
Ucr : kecepatan aliran kritis transpor sedimen
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
15
Kecepatan kritis transpor sedimen butir sedimen berdistribusi seragam menurut Hjulstrom
Gerusan di sekitar pilar jembatan
Gerusan Lokal
2012-05-12
16
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal 17
Proses Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
18
Diawali di satu atau dua titik, kemudian membesar,
gerusan makin dalam
Dalam aliran seragam dan permanen (uniform and
steady flow):
Perkembangan kedalaman gerusan sangat cepat di
awal proses dan melambat setelahnya
2012-05-12 Gerusan Lokal 19
2012-05-12 Gerusan Lokal 20
Prediksi Kedalaman Gerusan
2012-05-12 Gerusan Lokal
21
Clear-water scour
619.0
00022.0
ps
DUd Persamaan Shen (1971)
Prediksi Kedalaman Gerusan
2012-05-12 Gerusan Lokal
22
Clear-water atau live-bed scour
s
pcrp
s
D
h
U
Ug
D
dtanh0.2 Persamaan Breuser et al. (1978)
0.1untuk1
0.15.0untuk12
5.0untuk0
cr
crcr
cr
cr
U
UU
U
U
U
U
U
U
Ug
Prediksi Kedalaman Gerusan
2012-05-12 Gerusan Lokal
23
Live-bed scour
3.2p
s
D
dPersamaan Raudkivi (1991)
sgp
s
D
d0.2
Pengendalian Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
24
Metode pengendalian/pencegahan gerusan lokal di sekitar pilar jembatan
Lantai rip-rap di sekitar pilar
Blok fondasi di sekitar pilar, di bawah dasar sungai
Cakram/krah/collar di pilar, di atas dasar sungai
Penempatan pilar semu di depan (hulu) pilar sesungguhnya
Penempatan pilar searah aliran
Bentuk/tampang pilar menyebabkan hambatan kecil pada aliran
Pengendalian Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
25
2012-05-12 Gerusan Lokal 26
• Pengamanan pilar
jembatan dengan
pemasangan bronjong
di sekeliling fondasi /
pile-cap.
• Bronjong ditujukan
untuk stabilisasi dasar
sungai.
• Mercu bronjong sama
dengan elevasi dasar
sungai.
Jembatan Kebonagung,
S. Progo, Yogyakarta,
Nov-2007
lantai bronjong
pile cap
lantai bronjong
pile cap
2012-05-12 Gerusan Lokal 27
Jembatan Srandakan,
S. Progo, Yogyakarta,
2000
Selimut bronjong di sekitar pilar
• Mempersempit alur
• Memperbesar diameter pilar
cara pengamanan pilar
yang tidak benar
2012-05-12 Gerusan Lokal 28
Jembatan Kereta Comal,
S. Comal, Jawa Tengah
Selimut sheet pile diisi
beton siklop
• Mempersempit alur
• Memperbesar diameter
pilar
cara pengamanan pilar
yang tidak benar
Gerusan di sekitar pangkal jembatan
Gerusan Lokal
2012-05-12
29
Gerusan Lokal
Pangkal/Abutment Jembatan
2012-05-12 Gerusan Lokal
30
h
ds
LA
B
Prediksi Kedalaman Gerusan
2012-05-12 Gerusan Lokal
31
1untuk2
1untuk2
As
AA
s
As
A
s
L
h
L
h
L
d
L
h
L
d
Persamaan untuk keperluan preliminary design
Gerusan akibat penyempitan alur
Gerusan Lokal
2012-05-12
32
Gerusan Lokal
Gerusan akibat Penyempitan Alur
2012-05-12 Gerusan Lokal
33
Energi spesifik
Gerusan akibat Penyempitan Alur
2012-05-12 Gerusan Lokal
34
Pada penyempitan alur
Persamaan kontinuiti untuk debit aliran konstan
Energi spesifik
2211 BqBqQ
ssss dHHH 221
Gerusan akibat Penyempitan Alur
2012-05-12 Gerusan Lokal
35
Mekanisme (lihat gambar)
Pada penyempitan terjadi peningkatan debit per satuan
lebar, yang berakibat pada penurunan kedalaman aliran
dan peningkatan kecepatan aliran
Peningkatan kecepatan aliran mengakibatkan
erosi/gerusan di tempat alur menyempit sehingga dasar
sungai turun ds
...
12121212 dan UUhhqqBB
Gerusan akibat Penyempitan Alur
2012-05-12 Gerusan Lokal
36
...
Di hilir penurunan dasar sungai, energi spesifik Hs berubah,
bergeser ke kanan sebesar ds berakibat pada peningkatan
kedalaman aliran dan penurunan kecepatan aliran
Perhatikan alur sebelum menyempit dan sesudah menyempit
jika ds kecil:
jika ds besar:
222222 dan UUhhdHH sss
1212 dan UUhh
1212 dan UUhh
Prediksi Kedalaman Gerusan
2012-05-12 Gerusan Lokal
37
731
76
2
1
1
2
cr
o
B
B
h
h
Gerusan di hilir struktur hidraulik
Gerusan Lokal
2012-05-12
38
Gerusan Lokal
Gerusan di Hilir Struktur Hidraulik
2012-05-12 Gerusan Lokal
39
q = U h
underflow and -over
underflow
overflow
uo
u
o
q
q
q
Gerusan di Hilir Struktur Hidraulik
2012-05-12 Gerusan Lokal
40
15.01.0
y
3.0
Δh1h
d
q
gKdh
m
x
Ms
300Δ6.0
200Δ15.0
Δ10.342.6 1.0
hy
hx
hKM
Berlaku untuk butir material dasar sungai
1 < dm [mm] < 28.
Jika material dasar sungai berupa batu,
dm = 250 mm.
Gerusan di Hilir Struktur Hidraulik
2012-05-12 Gerusan Lokal
41
4.090
6.00.5Δh
d
qwdh s
3dan6
s
s
s
s
dh
L
dh
L
w = 10.35 m0.6/s0.3 untuk submerged jet
w = 15.40 m0.6/s0.3 untuk free jet
Contoh soal
Gerusan Lokal
2012-05-12
42
Gerusan Lokal
2012-05-12 Gerusan Lokal
43
2012-05-12 Gerusan Lokal 44